Рождение идеи В наше новое время цифровой революции можно услышать, что автоматизация труда приводит к появлению новых творческих профессий.
Роботы и умные машины помогают реализовать множество интересных творческих и технологических идей.
3D-печать стала неотъемлемой частью нашей жизни, и осваивать технологическое оборудование становится все проще и проще.
Но различные производственные операции требуют целого парка станков, даже если это небольшой цех, в одиночку с ним не справиться.
Так родилась идея многофункционального комбайна своими руками, способного заменить несколько машин.
Я попытаюсь описать концепцию «комбайна», который можно разместить на каждом рабочем столе.
Прямая аналогия – многофункциональные кухонные комбайны.
Все элементы базируются на одном «материнском устройстве» (коробке), к которому можно добавлять и настраивать различные модули.
Основная идея – максимальная простота установки и выбора модулей.
Никаких особых навыков не нужно, все интуитивно и доступно.
Варианты конфигурации схематически описаны здесь: 
Разработка идеи и сбор материалов
Разработка началась в конце 2013 года, тогда у меня уже был некоторый опыт построения систем координат и было решено начать с «материнского устройства» фрезерного станка.
Для выбора компонентов следует учитывать несколько требований: — простота подключения; — компактность; — эргономика; — простота сборки для последующего серийного повторения; Первая трудность была связана с возможностью простого подключения, поскольку все открытые и известные системы управления координатными машинами основывались на интерфейсе LPT. Это резко ограничивало круг используемых компьютеров.
Решение было найдено, я решил использовать проект ПО GRBL с открытым исходным кодом на базе Arduino. В качестве драйверов я использовал чипы Allegro A4988. 
Электроника была выбрана и на скорую руку собрана, тогда я был уверен, что ужасно опоздал и все нужно делать быстро (как же я ошибался).
В итоге у нас получилось две платы с использованием хорошо известных компонентов.
Сейчас драйверы работают в режиме ступенчатого дробления - 1/4, советские шаговые двигатели ДШИ200-1-1 тянут отлично.
3D-принтеры активно развивались и оттуда копировали внешний вид, что определяло расположение осей и общие характеристики машины.
Кузов стал несущим, ось X неподвижна, а рабочий стол (ось Y) перемещается под ним.
Ось Z объединена в единый блок вместе с кареткой оси X. Линейные подшипники были запрессованы непосредственно в корпус, что значительно сэкономило на комплектующих, но не привело к потере жесткости.
Оси перемещаются по цилиндрическим направляющим диаметром 12 мм при помощи трапециевидного винта.
Когда мы разобрались с электроникой, форм-фактором и расположением мостов, нужно было определиться с материалом, из которого может быть изготовлена машина.
Нужен был плитный материал, который было бы достаточно легко обрабатывать, дешево покупать и затем легко собирать в машину.
Выбор пал на оргстекло толщиной 10 мм для основной конструкции и 5 мм для накладок.
Это прочный и достаточно эластичный материал, его легко фрезеровать или резать лазером, а затем склеить и покрасить.
Дизайн
Собрав все мысли, я начал рисовать модель и готовить детали к производству.
Я уже упоминал, что был полностью уверен, что не успею, и теперь пора ставить все воедино в производство.
Но общение с местными мастерскими, предлагающими лазерную резку или фрезеровку, привело меня в уныние.
Оказалось, что оргстекло толщиной 10 мм в дефиците и купить небольшой кусок невозможно; За изготовление деталей никто не брал, или брали астрономические суммы, так как заказ был очень маленький.
Эта пауза дала мне возможность более основательно переработать весь проект. В результате получается модульная конструкция, адаптированная для быстрой сборки и регулировки.
Все агрегаты были спроектированы максимально «коробчатыми».
Это упрощает контроль геометрии машины и повышает прочность модулей.
Если говорить о накладках, которые вырезаны из оргстекла толщиной 5 мм, то они выполняют не только декоративную функцию, но и фиксируют направляющие внутри корпуса, что также позволяет сэкономить на комплектующих.
Строительство Итак, после подготовки проекта, завершения моделирования, спешной закупки (я опоздал) комплектующих и подготовки файлов к производству.
прошло полтора года.
Я уже благополучно начал забывать о проекте, когда о нем узнал мой хороший друг и предложил фрезеровку абсолютно бесплатно, с меня даже денег за материал не взяли.
Оказалось, около 1,5 квадратных метров.
метров оргстекла толщиной 10 мм и 5 мм, всего 27 деталей.
Я решил проклеить его дихлорэтаном, так как лучше дихлорэтана для оргстекла является только «дихлорметан» — более жидкое и менее токсичное производное хлора, чем дихлорэтан.
«Клей» обычно изготавливают из того же материала, который собираются склеивать (из стружки) — 3-5% по массе и «клей» наносят как можно более тонким слоем.
На фото тестовая сборка.
Если оргстекло матовое, внешний вид становится более «солидным», но все равно машина красилась белой матовой краской.
Вся проводка спрятана внутри корпуса.
Электроника расположена под днищем машинки (на фото блока питания пока нет), все разъемы находятся на задней панели.
На данный момент прототип полностью готов, уже начались первые чипы.
Размеры устройства: 365x430x420. Рабочее поле: 200х200х80. 
В качестве шпинделя я решил использовать недорогой китайский гравер мощностью 125 Вт, чего вполне достаточно для обработки фанеры, пластика и гравировки печатных плат.
Заключение и планы на будущее
Сейчас можно сказать, что завершен только первый этап этого проекта — создан рабочий прототип «материнского устройства».
Далее предстоит большая работа по сборке сменных модулей: поворотной оси, установке управляющей электроники и лазера для гравировки, покупке и тестированию печатающей головки для 3D-печати.
Важным элементом является разработка программного обеспечения.
Если я хочу позиционировать самодельный комбайн как устройство «для всех», то мне придется создавать удобное для пользователя программное обеспечение.
Это нельзя назвать простой комбинацией CAD+CAM+отправитель G-кода; каждый из этих программных продуктов требует глубокого изучения и достаточно специализированных навыков и знаний.
В будущем хотелось бы развивать и собирать команду, так как одному человеку сложно охватить весь спектр работ. Готовится проект следующей итерации станка, более компактной, более дорогой, предназначенной для обработки ювелирных мастер-моделей и цветных металлов.
Идей в голове много, но ресурсов катастрофически не хватает. Теги: #DIY или Сделай сам #diy #Гаджеты #arduino #CNC #cnc #machine #desktopcnc #GRBL
-
Все Об Онлайн-Резервном Копировании
19 Oct, 24 -
Восстановление Емкости Аккумулятора Ибп
19 Oct, 24 -
В Каком Возрасте Лучше Мигрировать?
19 Oct, 24 -
Рекурсия В Php – Алгоритм, Применение
19 Oct, 24 -
Рунет Беспроводной, Все Же Не Wimax
19 Oct, 24
